文档介绍：非饱和裂隙岩体渗流的统计模型研究方法李传夫,李术才,李树忱引言潜ズ蜕鞯母拍钅P脱芯拷从世纪初开始,渗流对工程的影响以及工程对环境的影响已为工程界广泛重视。伴随着试验方法的逐渐改进,以及计算机在渗流计算中的普遍应用,渗流逐步形成具有自己的理论、研究方法和应用范围的独立学科。当代人类工程活动类型逐渐增多;活致空间不断扩大,出现的工程渗流问题和工程诱发的环境问题越来越多,越来越复杂,所造成的各方面损失也越来越严重。随着国民经济的持续稳定发展,大量基础设施包括交通、能源、工业与民用建筑等的相继立项建设以及对深层地下水资源的开采利用,越来越多地涉及到裂隙岩体,囚而人类工程对裂隙岩体的影响及其二者之间的相互作用的加剧,使得人们对裂隙岩体的工程特性日益关注。岩体渗流是土建工程中普遍遇到的一个渐为人们重视的重要的岩土工程问题,对边坡、坝基、围岩及基础岩土体的承载能力具有显著影响【。常规方法研究非饱和裂隙介质往往采用宏观连续体的概念对介质的水文特性进行大尺度的体积平均化,认为流体受到岩体基质的强烈毛细吸附作用,以空问上一致的入渗或浸润锋面流动。然而很多现场试验证明,水和失踪剂在饱和及非饱和条件下是沿着快速优先流径流动的,并表现出流径空问分布的不均匀性【。另外,方解石夹层数据显示沉积作用绝大部分发生于裂隙中而非基质中,水向岩石基质的扩散足很缓慢的。因此,在半干旱环境下水能够沿局部优先流径快速地流过非饱和岩体中的裂隙网络,而不是被吸入岩体。由于天然岩体是多相的不连续介质,裂隙岩体第卷增刊年月岩土力学摘要·常规方法研究非饱和裂隙介质往往采用宏观连续体的概念,然而现场试验证明,非饱和裂隙岩体中的渗流具有相当的非均质性。天然裂隙岩体的非饱和渗流足发生在三维裂隙网络中的多场非等温流,要在不完整的信息基础上刻画和表现介质的不均匀性,通常借助随机模拟的手段。将三维裂隙系统近似为概化的二维非均匀多孑橹实亩矫媪严丁2捎媚D馔火法将取自各种来源的信息资料通过建立适当的目标函数汇集至模型之中,以此模拟裂隙的空间特征。关键词严堆姨澹环潜ズ停簧鳎煌臣颇P停荒D馔嘶鸱中图分类号:文献标识码:;籹文章螭号增刊一—蕉ù笱а彝凉こ讨行模媚猣琇猚,猚:收稿口期;作者简介:李传夫,男。年生,硕士研究生,主要从事岩石力学方面的研究。,,,琻—甋篺籾籹;琒
潜ズ土严堆姨迳鞯难芯糠椒方法㈣。据只能构造出假想的岩体裂隙网络。本研究方法着渗流的不均匀性、各向异性和非连续性,使裂隙水力模型研究难度大,进展缓慢。裂隙岩体渗流概念模型目前研究岩体的渗流模型有两种趋势【浚将裂隙中的渗流平均到岩体的渗流中去,认为裂隙岩体足一种具有连续介质性质的物质,即连续介质假设;雎匝铱榈目紫断低车耐杆裕蜒姨看成单纯的按几何规律分布的裂隙介质,即离散介质假设。此外,还有双重介质理论,其假设裂隙岩体是由孔隙性差而导水性强的裂隙系统和孔隙性好而导水性差的岩块孔隙系统共同构成的连续介质。根据美国国家科学研究委员会年的划分】,裂隙岩体中的渗流模型可以被分为只镜睦嘈停刃Я迥P停离散裂隙网络模型;上述两种模型联合起来的混合模型。在确定使用哪~种概化模型时,应当根据研究域的具体特点和所要解决的问题的要求分门别类对待。一般来说,等效连续体方法已经是一种较为成熟的方法,有着坚实的理论和试验的基础,适合于预测裂隙密度大的大体积研究域的宏观渗流行为。工